[发明专利]一种在聚苯硫醚纤维表面涂敷芳纶树脂保护层的工艺方法

说明书

所属技术领域

本发明属于特种纤维的生产、应用领域。

背景技术

高性能聚苯硫醚具有优异得耐化学药品性和高温下的热稳定性，并具有阻燃、绝缘、耐辐射和良好的机械性能。为扩大该材料的使用范围，各国的研究者们一直在寻找使之纤维化使用的新方法。

PPS纤维耐化学稳定性好，它在极其恶劣的条件下仍能保持其原有的性能，具有突出的化学稳定性，仅次于聚四氟乙烯纤维。在高温下，放置在不同的无机试剂中一周后能保持原有的抗拉强度。它还具有很好的耐有机溶剂的性能，除了93℃的甲苯对它的强度略有影响外，在四氯化碳、氯仿等有机溶剂中，即使在沸点下放置一周后其强度仍不会发生变化，温度为93℃的甲酸、醋酸对它的强度也没有影响。由聚苯硫醚纤维制成的非织造布过滤织物在93℃的50％硫酸中具有良好的耐蚀性，强度保持率无显著影响。在93℃、10％氢氧化钠溶液中放置二周后，其强度也没有明显的变化。

PPS纤维热稳定性优良，它具有出色的耐高温性，熔点达285℃，高于目前工业化生产的其他熔纺纤维，因此尺寸稳定。其极限氧指数可达35％一45％，在正常的大气条件下不会燃烧。聚苯硫醚纤维的耐热性还表现在：它在200℃时的强度保持率为60％，250℃时约为40％。在250℃以下时，其断裂伸长基本保持不变。若将其复丝置于200℃的高温炉中，54天后断裂强度基本保持不变，断裂伸长降至初始断裂伸长的50％；在260℃下经48小时后，仍能保持纤维初始强度的60％，断裂伸长降至初始断裂伸长的50％。出此之外，PPS纤维具有优良的纺织加工性能，可以加工成各种规格、各种形状的纤维制品。

但是在某些极端场合，对纤维的高温强度保持率有更高的要求，例如在温度较高时会出现因聚苯硫醚纤维玻璃化和达到聚苯硫醚熔点会造成过滤材料软化，从而使过滤材料发生空隙堵塞而降低生产效率。

美国专利US：6280880中介绍用氮气和氧气作为载体，然后在其中加入1-5％的氟气，然后在30-38％的氢氧化钾溶液中处理聚苯硫醚纤维或聚苯硫醚砜纤维，得到纤维表面含氟为0.01-0.2％的经过处理后的纤维。用该方法处理纤维后只是提高了纤维的耐化学品的能力，并不会提高纤维的氧指数和耐高温的能力。

美国专利：US：5030509中介绍了对聚丙烯晴纤维进行表面涂层的处理方法，经过对该种纤维进行表面涂层处理后，提高纤维的氧指数和耐高温的能力。

在中国专利申请号码NO：200710049708.6中介绍一种聚苯硫醚纤维表面覆盖硅涂层的工艺方法，虽然该工艺可以说是完全能够达到聚苯硫醚纤维表面涂敷处理效果的，但是在纤维的处理过程中发现有一定的纤维因处理工艺造成断丝，从而使纤维只能作为短纤维使用，作为长纤维的话，在使用时会使纤维的强度达不到标准。

为此，本发明的目的是研究一种在聚苯硫醚纤维表面涂敷芳纶1414树脂保护层的工艺方法，解决聚苯硫醚纤维在较高温度下会出现的问题，如：其机械性能降低，同时纤维耐高温、耐化学品能力得到提高，可以在较长(200小时以上，甚至更长的时间)的时间内保持在温度为200-240℃的环境中，其聚苯硫醚纤维力学性能基本保持不变，同时还不会出现断丝的现象。

发明内容

一种在聚苯硫醚纤维表面涂敷芳纶1414树脂保护层的工艺方法，采用硫化钠与对二氯苯为原料，在加入助剂和催化剂的溶液中合成生产聚苯硫醚树脂；将所述树脂采用熔融纺丝纺织成纤维原丝；纤维原丝进行热牵伸处理成成品纤维；所述聚苯硫醚成品纤维在浓度为10-12％wt温度为25℃的芳纶1414(聚对苯二甲酰对苯二胺)浓硫酸溶液中浸渍15-20分钟预涂敷后，再输入温度为80-100℃的去离子水溶液中反复洗涤3-6次，然后再输入常压空气条件下，温度为140-150℃的长为4800mm、宽为480mm、高为120mm的热甬道中干燥处理30-40min后，得到含有厚度为5-10微米芳纶1414树脂保护层的聚苯硫醚纤维产品。

在聚苯硫醚纤维表面涂敷芳纶1414树脂保护层的工艺方法中涂敷可以采用连续溶液浸渍和间断溶液浸渍等方式进行预涂敷处理